Diagnostic et maintenance prédictive des électrobroches UGV

Diagnosis and predictive maintenance of high speed spindles

¹ LSIS, UMR CNRS 6168, ENSAM, 2 cours des Arts et Métiers, 13617 Aix-en-Provence, France
² LSIS, UMR CNRS 6168, Domaine Universitaire de Saint-Jérôme, Avenue Escadrille Normandie-Niemen, 13397 Marseille Cedex 20, France

Auteur de correspondance : George.Moraru@aix.ensam.fr

Reçu : 14 Février 2005
Accepté : 13 Avril 2005

Résumé

Les électrobroches UGV sont des systèmes complexes et fortement sollicités qui sont la cause de frais d'exploitation élevés : défaillance prématurée initiée par des incidents d'utilisation (chocs, surcharges) ou provoquée par une fuite de fluide de coupe ou de refroidissement ; dégradation du cône et des éléments de serrage des porte-outils ; dégradation des roulements... Le problème a été étudié conjointement par le LSIS, le LARAMA, COMAU et PCI. Une analyse statistique a été conduite, conjointement à une analyse technologique. La première visait à déterminer les causes principales de défaillance et la deuxième, à identifier les éléments les plus sensibles et les plus critiques. Cet article présente le point de vue statistique ainsi que les orientations de travaux qui en ont résulté, visant à évaluer l'évolution de la dégradation par des mesures in situ, afin de déclencher les interventions de maintenance à bon escient.

Abstract

Machine tool manufacturers have to permanently increase the guaranteed machine tool availability. This becomes an important requirement on an exceedingly competitive market with a very dynamic evolution. High speed spindles (HSS) are highly complex and highly solicited electromechanical systems, considered as the core element of the machining system. The mechanical or electrical breakdowns of these important elements are to blame for a large amount of manufacturing costs. Online monitoring practices still have difficulties to be integrated because of their price and of their low reliability. Standard monitoring concepts and solutions bring up problems when it comes to high speed cutting because of demanding operating conditions like high speeds and power, high precision, cutting fluid and chips presence, etc. This paper presents a global view on the HSS maintenance problems and an approach proposing a solution in a practical way and by taking into account actual industrial requirements.